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軟件設(shè)計(jì)主要完成數(shù)據(jù)采集，風(fēng)險(xiǎn)評估與處理以及指令獲取的功能。進(jìn)入主程序后，實(shí)驗(yàn)室凈化系統(tǒng)首先對各個(gè)傳感器以及電路模塊進(jìn)行初始化，隨后軟件系統(tǒng)通過各傳感器對環(huán)境中的溫度、濕度以及空氣污染物的濃度進(jìn)行檢測，并將獲得的參數(shù)發(fā)送到上位機(jī)，同時(shí)通過TFT屏幕顯示氣體污染物的濃度。今天潤德凈化說說實(shí)驗(yàn)室凈化中的系統(tǒng)軟件的三大操作。

實(shí)驗(yàn)室凈化中，每進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)就會對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，來判斷當(dāng)前環(huán)境是否存在溫濕度過高、有毒氣體濃度過高以及是否有火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等，并依據(jù)判斷結(jié)果來完成相應(yīng)的操作。

1.數(shù)據(jù)采樣與濾波

為準(zhǔn)確地得到各氣體污染物的濃度，實(shí)驗(yàn)室凈化系統(tǒng)使用STM32F407單片機(jī)的ADC功能對氣體傳感器的輸出信號進(jìn)行采樣，并且在內(nèi)部數(shù)據(jù)的傳輸中采用直接內(nèi)存存取器（Direct Memory Access，DMA）的方式來提高數(shù)據(jù)的讀取速度。

而在采樣的過程中，由于熱噪聲以及電磁噪聲的干擾，ADC的采樣輸出常常會產(chǎn)生波動。系統(tǒng)使用數(shù)字濾波器對采樣信號進(jìn)行處理，來降低噪聲對采樣結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)室凈化系統(tǒng)的數(shù)字濾波選擇滑動均值濾波的方法來完成，該方法對于噪聲具有很好的平滑作用。實(shí)現(xiàn)方法是定義一個(gè)長度為N的窗口，對采樣信號進(jìn)行存儲，每獲得一個(gè)信號值，就丟棄最先獲得的那個(gè)信號，并將窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)做一次算數(shù)平均，作為濾波后的信號值，該實(shí)驗(yàn)室凈化的方法能有效抑制信號噪聲，對信號具有很好的平滑作用，且具有實(shí)現(xiàn)簡單，占用資源少的優(yōu)點(diǎn)。

2.風(fēng)險(xiǎn)評估與處理

依照空氣污染物的風(fēng)險(xiǎn)評估標(biāo)準(zhǔn)和《GBZ/T-223-2009石油、化工可燃?xì)怏w和有毒有害氣體檢測報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》對被測氣體污染物的報(bào)警濃度進(jìn)行設(shè)定，并使用多種氣態(tài)污染物分別對MQ135、MQ2、MQ7 3個(gè)傳感器進(jìn)行標(biāo)定，測量其在不同空氣污染物濃度下的電壓值，并依據(jù)該電壓值來設(shè)定傳感器的報(bào)警電壓閾值。

根據(jù)不同氣態(tài)污染物濃度的閾值可將當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室環(huán)境分為3個(gè)等級進(jìn)行處理?？諝馕廴疚餄舛热「鲄^(qū)域中最高濃度值作為判斷值。實(shí)驗(yàn)室凈化中，當(dāng)被測氣體污染物濃度處于正常范圍內(nèi)時(shí)，規(guī)定當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室空氣狀態(tài)標(biāo)定為“無風(fēng)險(xiǎn)”等級；若系統(tǒng)檢測到污染物濃度上升，但未達(dá)到規(guī)定的安全閾值，規(guī)定當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室空氣狀態(tài)為“低風(fēng)險(xiǎn)”等級；而當(dāng)檢測到空氣中的污染物達(dá)到或超過了實(shí)驗(yàn)室凈化系統(tǒng)的規(guī)定閾值，或者實(shí)驗(yàn)室凈化系統(tǒng)判斷到火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)行人工干預(yù)時(shí)，規(guī)定此時(shí)的狀態(tài)為“高風(fēng)險(xiǎn)”。

3.上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

上位機(jī)軟件使用Visualstudio2010來設(shè)計(jì)。上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)分為數(shù)據(jù)顯示模塊、用戶控制模塊以及日志記錄模塊3個(gè)部分。實(shí)驗(yàn)室凈化中，數(shù)據(jù)顯示模塊用于顯示當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室的溫度、濕度和氣體污染物的濃度。

以上就是潤德凈化今天所要分享的內(nèi)容，用戶控制模塊用于控制空氣循環(huán)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室凈化的報(bào)警系統(tǒng)以及空調(diào)設(shè)備。而日志記錄模塊則用于記錄實(shí)驗(yàn)室中發(fā)生異常狀態(tài)的等級、時(shí)間和區(qū)域，方便工作人員對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的把控。